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Eisbrecher oder eisgehendes Schiff
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Die Erfindung betrifft einen Eisbrecher oder eisgehendes Schiff mit
einer Antriebseinrichtung entsprechend den gattungsgemäßen Merkmalen des Anspruches
1 sowie ein Verfahren zum Steuern dieser Antriebseinrichtungen des Schiffes für
einen Rammbetrieb desselben entsprechend den Merkmalen des Anspruches 9.
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Unter Rammbetrieb ist zu verstehen die Wiederholung folgender Manöver,
nämlich ausgehend von einer Ausgangsposition ein Auffahren des Schiffes bzw. Eisbrechers
auf oder in Eis - Rammen - in Vorwärtsrichtung bis zum Stillstand, dann Wiederaufnahme
der Fahrt des Schiffes bzw. Eisbrechers in Gegenrichtung, also herunter vom bzw.
heraus aus dem Eis zurück in eine neue Ausgangsposition. Für eine Richtungsumkehr
des Schiffes werden jeweils die Propellerflügel von "voll voraus" auf "voll zurück"
oder umgekehrt verstellt.
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Bei Antrieben für Eisbrecher oder eisgehende Schiffe sind bisher zwei
Systeme bekannt, nämlich solche mit Festpropeller oder solche mit Verstellpropeller,
wobei der Propeller von einer Brennkraftmaschine oder einer Dampfturbine oder einer
Gasturbine bzw Kombinationen solcher Antriebsmaschinen angetrieben ist. Antriebssysteme
mit Festpropeller erweisen sich insbesondere
für den Rammbetrieb
insofern als nachteilig, als für jeden Umsteuervorgang von "voll voraus" auf "voll
zurück" und umgekehrt der Propeller und damit die Antriebsmaschine zum Stillstand
gebracht und anschließend in Gegendrehrichtung wieder hochgefahren werden muß. Diese
relativ zeitaufwendigen Manöver mit ihren häufigen Lastwechseln beeinflussen sehr
stark die Lebensdauer der Antriebseinrichtung und erfordern daher relativ kurze
Wartungsintervalle. Die Verwendung eines Verstellpropellers erweist sich bei einem
Eisbrecher zwar als vorteilhafter, für eine Umsteuerung der Propellerflügel von
"voll voraus" auf "voll zurück" und umgekehrt ist jedoch auch hier eine gewisse
Zurücknahme der Maschinenleistung und anschließendes Hochfahren desselben erforderlich.
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Es ist darüber hinaus aus der DE-PS 898 716 ein Turbinenschiff mit
einer Gas- und/oder Dampfturbine als Antrieb bekannt, von dem über ein Reduktionsgetriebe
ein Verstellpropeller angetrieben wird. Ferner ist hier ein Schwungrad vorgesehen,
das bedarfsweise mittels einer schaltbaren hydraulischen Kupplung an das Reduktionsgetriebe
ankuppelbar ist. Dieses Schwungrad soll jenem Zweck dienen, eine Überdrehzahl der
Turbine bei Austauchen des Propellers aus dem Wasser oder bei Verstellung des Propellers
von voll voraus" auf "voll zurück" oder umgekehrt zu vermeiden. D. h., das Schwungrad
nimmt bei abnehmendem Widerstand und gleichzeitiger Zunahme der Drehzahl am Propeller
die dadurch freiwerdende Energie auf, so daß Rückwirkungen vom Propeller auf die
Turbine und damit Überdrehzahlen an letzterer vermeidbar sind. Ein Kriterium bei
dieser bekannten Lösung ist, daß die Schwungmasse, wenn an die Turbine angekoppelt,
die gleiche Drehzahl wie letztere hat.
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Das Schwungmoment der Schwungmasse ist so bemessen, daß
bei
plötzlicher Entlastung der Turbine die Zunahme der Turbinendrehzahl während der
Zeit des Austauchens des Propellers oder bei Verstellung desselben von 'voll voraus"
auf "voll zurück" bzw. umgekehrt auf ein gewisses Maß unterhalb einer maximal zulässigen
Grenzdrehzahl begrenzt bleibt und außerdem die eingestellte Dampf- bzw. Gaszufuhr
zur Turbine nicht nachgeregelt werden muß. Dies bedeutet, daß die Drehzahl des Schwungrades
bei Austauchen des Propellers aus dem Wasser bzw.
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bei Verstellen desselben bis zum Nulldurchgang wegen Abnahme des Widerstandes
am Propeller erhöht wird, bei Wiedereintauchen des Propellers bzw. Verstellen desselben
nach dem Nulldurchgang in entgegengesetzte Maximalstellung dagegen wieder erniedrigt
wird, wodurch die Turbine aus ihrer erhöhten Drehzahl wieder auf die reglerseitig
vorgegebene Drehzahl abgebremst wird.
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Das bei diesem bekannten Turbinenschiff vorgesehene Schwungrad dient
mithin nur dem Spezialzweck einer Turbinenüberdrehzahlverhinderung, ohne jedoch
Drehzahlschwankungen an der Turbine auch bei gleichbleibender Arbeitsmittelzufuhr
verhindern zu können. Mechanische Rückwirkungen vom Propeller zum Antrieb sind jedenfalls
durch dieses derart angekoppelte Schwungrad nur teilweise kompensierbar, jedoch
nicht vermeidbar, so daß auch ein unruhiger Betrieb der Antriebs turbine nicht vermeidbar
ist. Letzteres würde dann, wenn es sich bei dem offenbarten Turbinenschiff um einen
Eisbrecher handeln würde, bedeuten, daß die Antriebsturbine trotz der möglichen
Zuschaltung des Schwungrades wegen der ständigen Richtungswechsel und Lastwechsel
am Propeller relativ hohen Wechselbeanspruchungen ausgesetzt wäre, die die Lebensdauer
derselben nicht unerheblich hinsichtlich kürzerer Zeiten beeinflussen würde.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Lösungsweg anzugeben, mit
dem der Rammbetrieb eines Eisbrechers oder eisgehenden Schiffes mit Verstellpropeller
optimierbar ist und außerdem eine längere Lebensdauer der Antriebseinrichtung des
Schiffes erzielbar ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine der Antriebseinrichtung
des Schiffes zugeordnete Zusatzantriebseinrichtung mit Merkmalen entsprechend dem
Kennzeichen des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Steuerung der Antriebseinrichtung
in Verbindung mit dieser Zusatzantriebseinrichtung entsprechend den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruches 9 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Nachstehend sind Einzelheiten der Erfindung sowie deren Vorteile anhand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine stark schematisierte Darstellung
der Antriebseinrichtung eines Eisbrechers oder eisgehenden Schiffes mit der erfindungsgemäßen
Zusatzantriebseinrichtung, Fig. 2 Details der erfindungsgemäßen Zusatzantriebseinrichtung,
Fig. 3 ein Diagramm mit schematisierter Darstellung des Propellerdrehmomentenverlaufes
über der Zeit für Rammbetrieb des Schiffes,
Fig. 4 ein weiteres
Diagramm, das den Drehzahlverlauf des Speicherschwungrades über der Zeit aufzeigt.
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In Fig. 1 ist mit 1 eine Antriebsmaschine eines Eisbrechers oder eisgehenden
Schiffes bezeichnet. Die Antriebsmaschine 1 kann aus einer Brennkraftmaschine und/
oder einer Gasturbine und/oder einer Dampfturbine bestehen. Die Antriebsmaschine
1 treibt über ein Reduktionsgetriebe 2 einen Verstellpropeller 3 an. Die Antriebsmaschine
1 sowie das Reduktionsgetriebe 2 und der Verstellpropeller 3 bilden die Antriebseinrichtung
des Schiffes. Das Reduktionsgetriebe 2 besitzt ein bestimmtes, festes Untersetzungsverhältnis.
Mit 4 ist eine Einrichtung zur Verstellung der Propellerflügel bezeichnet.
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Der Antriebseinrichtung ist erfindungsgemäß eine in den Fig. 1 und
2 mit 5 bezeichnete, gestrichelt umrandete Zusatzantriebseinrichtung zugeordnet,
die eine kurzfristige Erhöhung des Propellerdrehmomentes durch entsprechende Steuerung
ihrer Einzelteile ermöglicht. Die besagte Zusatzantriebseinrichtung 5 umfaßt ein
Getriebe 6 mit variabler, stufenlos verstellbarer Übersetzung, ferner ein an das
Getriebe 6 angeschlossenes Speicherschwungrad 7, eine Getriebeübersetzungsverstelleinrichtung
8 sowie eine Steuereinrichtung 9, durch welche in Abhängigkeit des ihr von einer
Übermittlungseinrichtung 10 signalisierten Propellerdrehmomentes die Getriebeübersetzungsverstelleinrichtung
8 steuerbar ist. Diese Zusatzantriebseinrichtung 5 ist nur für eine bedarfsweise
Benützung, insbesondere für den Rammbetrieb des Schiffes, vorgesehen. Hierzu ist
zwischen das Getriebe 6 der Zusatzantriebseinrichtung 5 und das Reduktionsgetriebe
2 der Schiffsantriebseinrichtung eine schaltbare Kupplung 11 eingeschaltet. Wenn
das Getriebe 6
über die Kupplung 11 an das Reduktionsgetriebe angekoppelt
ist, dann ist eine gezielte Auf- und Entladung des Speicherschwungrades 7 möglich.
Vorzugsweise ist das Getriebe 6 - wie in Fig. 2 gezeigt - durch ein Planeten-Differentialgetriebe
gebildet, das folgende Einzelteile umfaßt, nämlich a) ein außenverzahntes Sonnenrad
12, das über eine Achse 13 mit dem Speicherschwungrad 7 verbunden ist sowie letzteres
antreibt, b) wenigstens zwei Planetenräder 14, 15, die mit der Verzahnung des Sonnenrades
12 in Eingriff stehen und an einem drehbaren Planetenträger 16 gelagert sind, dessen
Zentralachse 17 mit der schaltbaren Kupplung 11 in Verbindung steht, und außerdem
c) ein innenverzahntes, drehbar auf der Achse 13 des Sonnenrades 12 gelagertes Hohlrad
18, mit dessen Verzahnung die Planetenräder 14, 15 in Eingriff stehen.
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Dieses Getriebe 6 der Zusatzantriebseinrichtung 5 ist derart bemessen
und verstellbar, daß es bei entladenem Speicherschwungrad 7 und damit etwa 50%iger
Schwungraddrehzahl ein Übersetzungsverhältnis von etwa 1:4 sowie bei aufgeladenem
Speicherschwungrad 7 und dann gegebener 100ihrer Schwungraddrehzahl ein Obersetzungsverhältnis
von etwa 1:8 aufweist. Die dem Getriebe 6 zugeordnete Getriebeübersetzungsverstelleinrichtung
8 kann zur Verstellung dieses Getriebeübersetzungsverhältnisses Mittel und Mechanismen
aufweisen, die mechanisch, pneumatisch, hydraulisch, elektrisch oder solchermaßen
kombiniert steuerbar sind. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer
derartigen Getriebeübersetzungsverstelleinrichtung 8 sind zwei schematisch dargestellte,
verstellbare Hydrostatikeinheiten 19 und 20 vorgesehen, die je nach Richtung der
Verstellung des Übersetzungsverhältnisses - größer oder kleiner -
abwechselnd
entweder als Motoren oder Pumpen arbeiten.
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Dabei ist die eine Hydrostatikeinheit 19 über ein Getriebe 21 mit
dem Hohlrad 18 des Planeten-Differentialgetriebes, die andere Hydrostatikeinheit
20 dagegen über ein Getriebe 22 mit dem Planetenträger 16 verbunden. Das Getriebe
21 besteht dabei aus einem Zahnrad, welches mit einer Außenverzahnung am Hohlrad
18 in Eingriff steht. Das Getriebe 22 wiederum besteht aus zwei miteinander kämmenden
Zahnrädern, von denen das eine starr mit der Zentralachse 17 des Planetenträgers
16 verbunden ist. Die maximale Fördermenge der mit dem Hohlrad 18 getrieblich verbundenen
Hydrostatikeinheit 19 beträgt ein Vielfaches der Fördermenge der mit dem Planetenträger
16 getrieblich verbundenen Hydrostatikeinheit 20. Die beiden Hydrostatikeinheiten
19 und 20 stehen über hydraulische, in der Zeichnung schematisch dargestellte Kanäle
23 miteinander in Kommunikation, wobei die durch Pfeile angedeutete Förderrichtung
je nach der momentanen Funktion der jeweiligen Hydrostatikeinheit 19 bzw. 20 als
Motor und Pumpe oder umgekehrt in der einen Richtung oder der anderen Richtung verläuft.
Die beiden Hydrostatikeinheiten 19 und 20 sind von der Steuereinrichtung 9 der Zusatzantriebseinrichtung
5 in Abhängigkeit vom Propellerdrehmoment nun derart beeinflußbar, daß eine stufenlose
Drehzahländerung des Sonnenrades 12 des Planeten-Differentialgetriebes durch eine
gleichermaßen stufenlose Drehzahländerung des Hohlrades 18 bei weitgehend konstanter
Drehzahl des Planetenträgers 16 durchführbar und damit der zeitliche Verlauf einer
Auf- und Entladung des Speicherschwungrades 7 steuerbar ist.
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Mit einer derartigen durch die erfindungsgemäße Zusatzantriebseinrichtung
5 erweiterten Antriebseinrichtung läßt sich nun nachfolgend geschildertes erfindungs-
gemäßes
Verfahren beim Rammbetrieb des Schiffes realisieren: Die Antriebsmaschine 1 wird
beim Rammbetrieb des Schiffes während eines Umsteuervorganges mit einer Propellerflügelverstellung
von "voll voraus" auf "voll zurück" oder umgekehrt mit annähernd konstanter Drehzahl
und Leistung betrieben. Die Antriebsmaschine 1 gibt während dieses Propellerumsteuervorganges
überschüssige Energie ab, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in das Speicherschwungrad
7 eingeleitet wird. Hierdurch erhöht sich die Drehzahl des Speicherschwungrades
7. Diese vom Speicherschwungrad 7 gespeicherte Energie wird dann zusätzlich zur
Antriebsenergie der Antriebsmaschine 1 an den Verstellpropeller 3 abgegeben, wodurch
dessen Drehmoment kurzfristig erhöhbar ist. Unter kurzfristig ist hierbei ein Zeitbereich
von einigen Sekunden zu verstehen, in dem das Speicherschwungrad 7 entladen wird.
Im einzelnen laufen dabei folgende nachstehend dargelegte Vorgänge ab.
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Zunächst wird für einen Rammbetrieb des Schiffes die Zusatzantriebseinrichtung
5 aktiviert, dadurch, daß die Kupplung 11 geschlossen wird, womit dann das Getriebe
6 der Zusatzantriebseinrichtung 5 an das Reduktionsgetriebe 2 und damit auch an
die Antriebsmaschine 1 und den Verstellpropeller 3 angeschlossen ist. Die Antriebsmaschine
1 wird beim Rammbetrieb mit einer bestimmten füllungsseitig eingestellten Leistung
und annähernd konstanter Drehzahl betrieben. Es ist ein Kriterium der Erfindung,
daß dieser Betriebszustand der Maschine während einer Propellerflügelverstellung
von "voll voraus" auf "voll zurück" oder umgekehrt erhalten bleibt, deshalb, weil
die bei der Propellerflügelverstellung von der Antriebsmaschine 1 abgegebene über-
schlüssige
Energie zur Aufladung des Speicherschwungrades 7 in dieses durch entsprechende Steuerung
des Getriebes 6 eingeleitet wird.
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Die Verhältnisse beim Laden und Entladen des Speicherschwungrades
7 sind gut aus den Diagrammen gemäß Fig. 3 und 4 ersichtlich, in denen ein vollständiger
Umsteuervorgang von "voll voraus" auf "voll zurück" und umgekehrt aufgezeigt ist.
Fig. 3 zeigt das Propellerdrehmoment Md über der Zeit t, Fig. 4 dagegen den Verprop
lauf der Speicherschwungraddrehzahl über der Zeit t auf.
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Die unterhalb des Diagrammes von Fig. 4 mit Pfeilen und Buchstaben
VV und VR versehenen Linien geben die Propellerflügelstellung und damit die Vortriebsrichtung
mit V = vorwärts und R = rückwärts an. Die mit UVR oder URV bezeichnete bepfeilte
Linie zwischen einem mit VV und VR bezeichneten Bereich ist einem Umsteuervorgang
mit Propellerflügelverstellung von "voll voraus" auf "voll zurück" - UVR - oder
umgekehrt - URV - zugeordnet. Die unterhalb dieser Pfeile angeordneten bepfeilten
Linien sind jenen Zeitabschnitten zugeordnet, in denen ein mit "SR-Laden" bezeichnetes
Aufladen des Speicherschwungrades 7 bzw. ein mit "SR-Entladen" bezeichnetes Entladen
des Speicherschwungrades 7 stattfindet.
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Die in den Diagrammen dargestellten Verhältnisse haben ihren Beginn
in folgendem Zustand, nämlich jenem: Das Schiff befindet sich in Fahrtrichtung "voraus"
im Rammbetrieb "voraus", d. h. Auffahren auf Eis oder in Eis, dargestellt unterhalb
des Diagramms von Fig. 4 durch den mit VV bezeichneten Pfeil für "voll voraus".
Bei oder kurz vor dem Stillstand des Schiffes auf dem Eis
oder
im Eis erfolgt dann ein Umsteuern in Gegenrichtung durch Verstellung der Propellerflügel
von "voll voraus" auf "voll zurück". Dieser Vorgang ist unterhalb des Diagrammes
von Fig. 4 durch den mit UVR bezeichneten Pfeil dargestellt. Während dieses Vorganges
erfolgt nun das erfindungsgemäße, mit "SR-Laden" bezeichnete Laden des Speicherschwungrades
7. Dem Diagramm von Fig. 3 ist entnehmbar, daß ausgehend vom Beginn (Punkt A) einer
Propellerflügelverstellung das antriebsmaschinenseitig vorgegebene Propellerdrehmoment
prozentual gesehen von 100 % ausgehend abnimmt bis zu einem Punkt B, der dem Nulldurchgang
der Propellerflügel entspricht, und dann wieder bis zum Punkt C auf 100 % zunimmt,
in welchem Punkt die Propellerflügel dann in entgegengesetzter Maximalstellung "voll
zurück" stehen. Die bei dieser Propellerdrehmomentänderung von der Antriebsmaschine
1 abgegebene überschüssige Energie wird erfindungsgemäß in das Speicherschwungrad
7 zur Drehzahlerhöhung desselben eingeleitet. Der Verlauf dieser Drehzahlerhöhung
ist aus dem Diagramm gemäß Fig. 4 und der dort eingetragenen Ladeverlaufskennlinie
LL ersichtlich.
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Der Verlauf der Kennlinie LL ist abhängig von der Zeit, in der die
Propellerflügelverstellung von "voll voraus" auf "voll zurück" stattfindet, denn
der hieraus resultierende Propellerdrehmomentenverlauf stellt die Führungsgröße
für die Beeinflussung der Hydrostatikeinheiten 19 und 20 dar, welche wiederum das
Ubersetzungsverhältnis des Planeten-Differentialgetriebes 6 und damit die Drehzahl
des Speicherschwungrades 7 beeinflussen.
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Dabei arbeitet die Hydrostatikeinheit 20 während des ersten Zeitabschnittes
des Ladevorganges - von Punkt A bis Punkt B im Diagramm gemäß Fig. 3 bis zum Nulldurchgang
der Propellerflügel - als Motor, die Hydrostatikeinheit 19 dagegen als Pumpe. Während
des zweiten Zeitabschnittes dieses Ladevorganges - von Punkt B bis
Punkt
C im Diagramm gemäß Fig. 3 entsprechend der maximalen Gegenwinkelstellung der Propellerflügel
- kehren sich die Funktionen der Hydrostatikeinheit 19 und 20 um, d. h., die Hydrostatikeinheit
20 arbeitet dann als Pumpe, während die Hydrostatikeinheit 19 als Motor arbeitet.
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Das Speicherschwungrad 7 ist nach diesem Vorgang voll aufgeladen,
d. h. es besitzt eine lOO%ige Drehzahl, sobald Punkt C im Diagramm gemäß Fig. 3
erreicht ist, der dem in Gegenrichtung wirksamen größten Propellerdrehmoment entspricht.
Die von den Punkten A, B, C und der sie verbindenden Propellermomentenverlaufskurve
eingeschlossene Fläche im Diagramm gemäß Fig. 3 entspricht der Überschußarbeit der
Antriebsmaschine 1 während dieses vorbeschriebenen Umsteuervorganges der Propellerflügel,
die vollständig in Ladearbeit für das Speicherschwungrad 7 umgesetzt wird.
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Zur Beschleunigung einer Fahrtaufnahme des Schiffes in Gegenrichtung
bei dann gegebener Propellerflügelstellung in Gegenrichtung - dargestellt durch
Pfeil VR -wird nun zur Erhöhung des Propellerdrehmomentes das Speicherschwungrad
7 wieder entladen, so daß am Propeller 3 neben der Energie der Antriebsmaschine
1 für eine gewisse Zeit noch jene des Speicherschwungrades 7 wirksam wird. Der Verlauf
des sich dabei ergebenden Propellerdrehmomentes ist im Diagramm gemäß Fig. 3 durch
das zwischen den Punkten D und E verlaufende Kurventeil aufgezeigt; der Verlauf
dieser Entladung des Speicherschwungrades 7 ist im Diagramm gemäß Fig. 4 durch die
mit EKR bezeichnete Entladekurve ersichtlich. Der tatsächliche Verlauf des Propellerdrehmomentes
Mdprop beim Entladen des Speicherschwungrades 7 - zwischen den Punkten D und E im
Diagramm gemäß Fig. 3 - sowie der
Verlauf der Entladekurve EKR
im Diagramm gemäß Fig. 4 -ist abhängig von jener Zeit, in der die Entladung des
Speicherschwungrades 7 stattfindet. Dieser Entladevorgang kann relativ kurz, beispielsweise
drei bis fünf Sekunden, oder auch relativ lang sein, und beispielsweise fünfzehn
bis zwanzig Sekunden oder länger dauern.
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Die Steuerung dieser Entladung des Speicherschwungrades 7 erfolgt
durch eine Beeinflussung der Hydrostatikeinheiten 19 und 20 umgekehrt wie beim Aufladen
des Speicherschwungrades 7 und damit auch hier durch eine entsprechende Änderung
des übersetzungsverhältnisses des Planeten-Differentialgetriebes 6.
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Für eine erneute Fahrtrichtungsumkehr des Schiffes folgt dann ein
erneuter Umsteuervorgang mit Propellerflügelverstellung von "voll zurück" auf "voll
voraus". Dieser Vorgang ist unterhalb des Diagramms von Fig. 4 mit URV bezeichnet.
Während dieses Propellerflügelverstellvorganges erfolgt wiederum ein Laden des Speicherschwungrades
7, welcher Ladevorgang - SR-Laden - nach. den gleichen Gesetzmäßigkeiten wie der
schon vorbeschriebene abläuft. Letzteres ist auch aus der Identität der Propellerdrehmomentenverlaufskurven
und Ladeverlaufskennlinien LL über den Umsteuerbereichen UVR und URV ersichtlich.
Die neue entgegengesetzte Propellerflügelstellung VV für "voll voraus" bewirkt eine
Fahrtaufnahme des Schiffes in Richtung "voraus". Für das Vorwärtsauffahren auf bzw.
in Eis steht dann zur Unterstützung der Antriebsenergie der Antriebsmaschine 1 zusätzlich
die Energie des aufgeladenen Speicherschwungrades 7 zur Verfügung, das in diesem
Fall in einem relatiV kurzen Zeitraum von etwa einer bis drei Sekunden entladen
wird. Die relativ schnell und stark abfallende Drehzahl des Speicherschwungrades
7 ist aus dem Diagramm gemäß Fig. 4 anhand der dort mit EKV bezeichneten
Entladekurve
ersichtlich. Die schnelle Entladung des Speicherschwungrades 7 bewirkt ein kurzfristig
stark auf einen solchen Wert ansteigendes Propellerdrehmoment, der um etwa 30 bis
50 % über jenem liegt, das von der Antriebsmaschine 1 am Propeller 3 erzeugt ist.
Diese Drehmomentenerhöhung am Propeller 3 ist im Diagramm gemäß Fig. 3 durch die
zwischen den Punkten F und G gelegene Momentenkurve dargestellt. Das im Punkt G
höchste Propellerdrehmoment fällt nach vollständiger Entladung der überschüssigen
Speicherschwungradenergie wieder auf jenes mit 100 % bezeichnete Niveau ab, das
dem Propeller von der Antriebsmaschine 1 aufgeprägt wird. Auch dieser Entladevorgang
wird durch eine Anderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 6 über eine
entsprechende Beeinflussung der Hydrostatikeinheiten 19 und 20 gesteuert.
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An diesen Vorgang schließt sich später wieder ein Umsteuervorgang
mit Propellerflügelverstellung von "voll voraus" auf "voll zurück" wie eingangs
beschrieben und anfangs der Diagramme gemäß Fig. 3 und 4 dargestellt sowie mit UVR
bezeichnet an.
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Ein wesentlicher Vorteil dieser erfindungsgemäßen Einrichtung sowie
des damit realisierbaren erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin begründet, daß Änderungen
des Propellerdrehmomentes beim Verstellen der Propellerflügel von "voll voraus"
auf 'voll zurück" oder umgekehrt keine Wirkung an der Maschine hervorrufen können,
da die durch die Drehmomentenänderungen am Propeller seitens der Antriebsmaschine
erzeugte überschüssige Energie praktisch voll durch die Aufladung des Speicherschwungrades
kompensiert wird. Die Antriebsmaschine 1 läuft damit trotz der ständigen Richtungswechsel
des Schiffes und der Propellerflügelverstellungen
praktisch wie
im stationären Betrieb. Dies trägt qrsichtlicherweise dazu bei, daß die Lebensdauer
der Antriebsmaschine ganz erheblich steigerbar ist. Durch die erfindungsgemäße Zusatzantriebseinrichtung
läßt sich auch die Wirkung des Schiffes im Rammbetrieb ganz erheblich verbessern.
Die Vortriebskraft des Schiffes auf das Eis bzw. in das Eis und retour ist gesteigert;
auch die Monövrierzeiten für eine Umsteuerung des Schiffes von einer Richtung in
die andere verkürzen sich nicht unerheblich.
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Abschließend bleibt anzumerken, daß die Diagramme gemäß Fig. 3 und
4 die tatsächlichen Verhältnisse nur in stark schematisierter Weise wiedergeben;
die zeitlichen Verhältnisse und Abstände zwischen den einzelnen dargestellten Vorgängen
entsprechen nicht den tatsächlichen Gegebenheiten, sondern dienen nur zur Veranschaulichung
der Erfindung. Entsprechendes gilt auch für die Darstellung gemäß Fig. 2, die nur
beispielhaft eine Ausführungsmöglichkeit des Getriebes 6 sowie der Getriebeübersetzungsverstelleinrichtung
8 aufzeigt, welche Bauteile jedoch nicht notwendigerweise in dieser speziellen Form
realisiert sein müssen.
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